大产能营养素-能量1006精美生物医学

1、蔡智鸣同济大学医学院营 养 指 导 师1医学ppt第四节能 量2医学ppt热能(energy)热能维持体温恒定维持各种生理 体力活动正常进行单位焦耳 (joule，J)，千焦耳 (kilo-joules，kJ)卡 (calorie，cal)千卡 (kilo-calories，kcalories，kcal)1cal=4.184J 1J=0.239cal不断向环境中散发1g CHO16.7kJ (4.0 kcal) 1g 乙醇 29.3kJ (7.0 kcal)1g Pro 16.7kJ (4.0 kcal) 1g Fat 36.7kJ（9.0 kcal)一、概述3医学ppt能量单位焦尔（Joul

2、e，J）：1牛顿力将1kg物体移动1 m 所需要的能量卡（calorie）：1kcal指1000g纯水的温度由 15上升到16所需要的能量换算 1kcal=4.184kJ 1kJ=0.239kcal 1000kcal=4.184MJ 1MJ=239kcal 4医学ppt产能营养素机体能量来源于产能营养素（热源质）在体内的氧化 碳水化合物 产 能 生物氧化 脂 肪 CO2+H2O+能 营养素 蛋 白 质5医学ppt食物的卡价每克产能营养素在体内氧化所产生的能量称： “食物的卡价” （caloric value of food） “食物的热价” （thermal equivalent of foo

3、d） “能量系数” （energy factor, EF ）食物的卡价是经体外燃烧实验推算而得6医学ppt弹式热量计（bomb calorimeter）7医学ppt弹式测热计示意图8医学ppt弹式测热计 (bomb calorimeter) 原理示意图9医学ppt体外燃烧（物理卡价）产能营养素物理卡价（kcal/g）碳水化合物4.1脂肪9.45蛋白质5.6510医学ppt体内氧化（生理卡价）体外燃烧（kcal/）体内氧化（kcal/g）消化率（%）生理卡价（kcal/g）C4.14.1984F9.459.45959P5.655.65 -1.392411医学ppt12医学ppt产能营养素的合理分

4、配 产能营养素的合理分配 碳水化合物 5565 脂肪 2030 蛋白质 101513医学ppt恒温 (18-25)安静 静卧禁食12hr热能消耗(BM)体温 呼吸血液循环其它器官生理需要放松 清醒仅维持最基本生命活动二、人体热能消耗热能消耗 需要基础代谢+活动+食物热效应 +生长发育（一）基础代谢（basal metabolism，BM）14医学ppt基础代谢率（basal metabolism rate，BMR)是指单位时间内的基础代谢，以每小时、每平方米体表面积的产热量为单位（ kJ / M2 h）。中国人正常BMR平均值（kJ / M2 h）年龄(岁)111516171819203031

5、40415050男195.4193.6166.1158.6157.7154.0149.0女172.4181.6154.0146.4146.9142.3138.5在实际工作中静息代谢率（resting metabolism rate，RMR）代替BMR，二者相差约10%。15医学ppt我国正常人基础代谢率平均值（kJ/m2h） 括号内为kcal年龄 (岁)男女11195.4 (46.7)172.4 (41.2)16193.6 (46.2) 181.6 (43.4)18166.1 (39.7)154.0(36.8)20158.6 (37.9)146.4 (35.0)31157.7 (37.7)14

6、6.9(35.1)41154.0 (36.8)142.3(34.0)50149.0 (35.6)138.5 (33.1)16医学ppt基础代谢的影响因素 基础代谢的能量消耗受以下因素影响：遗传差异；体格差异，体型大的人消耗热能多体组织构成比例，肌肉比例大者消耗多年龄，儿童和孕妇高，30岁后下降，每十年降低2%，故老人的BM较低环境因素，寒冷或炎热，精神紧张增加消耗食物因素，摄食多则高，饥饿时下降药物因素，兴奋剂、毒品等升高BEE。17医学ppt影响基础代谢的因素（1）体表面积与体型 无论何种动物，大象或老鼠，其体型大小及体重同基础代谢率有一定的联系。 一个体重60kg、身高175cm的人，体表

7、面积为1.75M2。 核算出 BMR=体重0.75，因此上述提到的体重为60kg的人，消耗能量为1546KCal/24h。 瘦者的体表面积小，基础代谢率低。18医学ppt（2）年龄在人一生中婴儿是整个代谢最活跃的阶段。青春期有一个较高阶段，成年以后随年龄增高，代谢缓慢减低，而老年人的基础代谢率则越来越低。儿童成人老年每年的基础代谢率下降2%19医学ppt2022/8/2320医学ppt（3）性别同年龄、同一体表面积下，女性机体消耗的能量比男性低。女性比男性低5-10%左右。女性的体内脂肪组织比男的多，但男的去脂组织则比女的多。孕妇增加28%左右，故胃口好！21医学ppt（4）内分泌因素甲状腺分

8、泌的甲状腺素对细胞的氧化过程具有十分重要的作用。甲亢使基础代谢上升，相反，粘液性水肿时，基础代谢则低于正常。22医学ppt（5）气温热带居民温带居民寒带居民天气炎热时，机体要将热从体表散出去，从肺、皮肤以热的传导、辐射、蒸发中散热，因此BMR上升。机体发热时，体内代谢上升，从37 39 时，机体BMR 28%，约消耗400kcal左右的热量，故特别虚弱，且不进食，病愈后消瘦。23医学ppt（6）情绪和精神状态 对能量的消耗有一定的影响，应激状态下BMR提高25%，婴儿啼哭挣扎可提高100%。精神紧张、多梦、间断睡眠的人能耗比正常人多。24医学pptBM热能消耗 (basal energy ex

9、penditure，BEE)1间接计算法2直接计算法8/23/202225医学ppt（二）活动（劳动和活动） 除了基础代谢以外，体力活动是影响人体能量消耗的主要因素，约占总热能消耗的15-30%，变化最大。 是控制能量平衡的重要部分。26医学ppt建议中国成人活动水平分级活动等级 职业工作时间分配 工作内容举例 轻 75时间坐或立 办公室工作、修理电器钟表 25时间站着活动 售货、酒店服务、讲课、实验 中 25时间坐或立 学生日常活动、驾驶、电工、 75时间特殊职业活动 车床操作、金工切割等 重 40时间坐或立 非机械化农业劳动、舞蹈、 60时间特殊职业活动 体育运动、炼钢、采矿等 27医学p

10、pt28轻体力活动75时间坐或站立，25时间站着活动。如办公室工作、修理电器钟表、售货员、酒店服务员、化学实验操作、讲课等。膳食能量参考摄入量（RNI）为：男性为10.03MJ（2400kcal），女性为8.80MJ（2100kcal）。28医学ppt29中体力活动 25时间坐或站立，75时间特殊职业活动。如学生日常活动、机动车的驾驶、电工安装、车床操作、金工切割等。膳食能量参考摄入量（RNI）：男性为11.29MJ（2700kcal），女性为9.62MJ（2300kcal）。29医学ppt30重体力活动 40时间坐或站立，60时间特殊职业活动。如非机械化农业劳动、炼钢、舞蹈、体育运动、装卸、

11、采矿等。膳食能量参考摄入量（RNI）：男性为13.38MJ（3200kcal），女性为11.30MJ（2700kcal）。30医学ppt31儿童、青少年、孕妇和乳母、中老年儿童、青少年处于生长发育期，能量摄入量相应增加，为4.40MJ（1050 kcal）12.00 MJ（2900kcal）。孕妇和乳母能量摄入量也应相应增加，以保证胎儿正常的生长和补偿分泌乳汁所消耗的能量，摄入量增加0.84 MJ（200kcal）2.09 MJ（500 kcal）。中年以后，基础代谢率降低，体力活动减少，能量摄入量应适当减少，从8.00 MJ（1900 kcal）到13.00 MJ（3100kcal）不等。3

12、1医学ppt日常生活动作能量消耗率32医学ppt（三）食物热效应 (thermic effect of food，TEF) 即食物特殊动力作用 (specific dynamic action，SDA)。是在食物摄取、消化、吸收、代谢转化等过程中所产生的热能消耗，（食物进入消化道后，刺激胃的收缩、肠的蠕动及消化液的分泌都要消耗能量。） 此时可引起体温升高。 不同食物成分其TEF不同： CHO为6%， Fat4%， Pro为30% ， 混合食物约为10%左右。33医学ppt（四）生长发育 胎儿、儿童和和青少年生长发育时，需要构建新的组织。有人曾经测定，每增加1g新组织，约需20kJ（4.78 k

13、cal）能量。能量摄入必须和生长速度相适应。能量不足，生长便会减慢甚至停止。34医学ppt测量法复杂 昂贵较准确直接测热法间接测热法计算法简便 易行结果较粗膳食调查计算热能消耗确定热能需要三、人体一日热能需要的确定对指导人们改善自身膳食结构、规律，维持能量平衡，提高健康水平非常重要35医学ppt四、能量供给1按营养素来源应有适当比例Pro 10-15% Fat 20-30% CHO 55-65% 2不同性别、年龄、生理状况、活动强度时的热能推荐量不同36医学ppt 表 中国居民膳食能量推荐摄入量（RNI）年龄 / 岁 kcal / d 年龄 / 岁 kcal / d 男 女 男 女0 95kc

14、al/(kgd) 6 1700 16000.5 95kcal/(kgd) 7 1800 17001 1100 1050 8 1900 1800 2 1200 1150 9 2000 1900 3 1350 1300 10 2100 2000 4 1450 1400 11 2400 2200 5 1600 1500 14 2900 2400 为AI，非母乳喂养应增加20。 1 kcal 4.184 kJ37医学ppt 表 中国居民膳食能量推荐摄入量（RNI）年龄/岁 kcal/d 年龄/岁 kcal/d 男 女 男 女18 50轻体力 24002100 轻体力 2300 1900中体力 27002300 中体力 26